2023年中考物理复习：探究凸透镜成像规律实验（教师版）

2023年中考物理热点复习：探究凸透镜成像规律实验（精讲）

知识梳理

目的探究凸透镜成像规律

器材蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴

装置

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7CMɪ"方"再（

1.将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,使烛焰、凸透镜、光屏的中

心大致在同一高度。

探究

2.把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在

凸透

光屏上成清晰的像,观察像的大小和正倒。记下物距U和像距Vo

镜成

3.把蜡烛向凸透镜移近，使物距在2f和f之间，即f<u<2f,重复以上操

像规步骤

作,观察成像情况并记下物距U和像距V。

律实

4.继续移近蜡烛,使物距u<f,调整光屏的位置,看能否在光屏上找到像。

验

如果不能，试着从光屏一侧向透镜方向观察蜡烛的像,判断是实像还是虚

像，并观察像的大小和正倒，记下物距u.

5.将步骤2、3、4重复多做几次.

u>2f时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像;f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的

结论的实像;u<f,成正立、放大的虚像。凸透镜成实像时,物近像远像变大;成

虚像时,物近像近像变小。

温馨提示

1.实验时,调整烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心,使三者大致在同一高度，目的是使像成在

光屏中央.

2.蜡烛燃烧一段时间会变短,为使像仍然成在光屏中央,根据经过凸透镜光心的光线传播方向不

变可知，如果只调光屏，应将光屏向上调;如果只调凸透镜,应将凸透镜向下调。

3.如果用纸遮住凸透镜的一部分,光屏上仍会成完整的像，只不过像会变暗.

4实验中无论怎么移动光屏，光屏上都找不到像的原因可能是：

①烛焰中心、透镜光心和光屏中心不在同一条直线上，像没能成在光屏上。

②烛焰在焦点以内或在焦点上，成的是虚像。

典例讲解

例1.在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，这时

烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，下列说法正确的是（）

A.凸透镜的焦距可能是IOCm

B.保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜，光屏上只能成一次像

C.蜡烛在光具座OCnI至IoCm刻度范围移动，像移动的速度比蜡烛移动的速度快

D.若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放一副近视眼镜，应将光屏向左移动才可再次呈现清

晰的像

【分析】（1）光屏上能承接到的像是实像。凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；

物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像。

（2）光折射时，光路是可逆的。

（3）根据成像的特点分析移动速度的大小关系。

（4）凹透镜对光线有发散作用，能使光线的会聚点推迟延后，可以用来矫正近视眼；根据凹

透镜的作用和物远像近小的特点可判断应进行的操作。

【解答】A、由图可知，物距u=25.0cm,v=40.0cm,物距u<v,f<25.0cm<2f,解得，12.5cm

<f<25.0cm,40.0cm>2f,解得，f<20.0cm,由以上解得可得，12.5cm<f<20.0cm,故A

错误；

B、保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜，当现在的物距等于原来的像距时，根据光路可逆可知，

光屏上能成一次清晰的像，故B正确；

C、蜡烛在光具座OCm至IOCm刻度范围移动，此时的物距大于2f,成倒立缩小的实像，则像

移动的速度比蜡烛移动的速度慢，故C错误；

D、近视眼镜的镜片为凹透镜，对光有发散作用，可使光线的会聚点推迟延后，因此，不改变

眼镜和透镜的位置，要使光屏上再次呈现清晰的像，可以将光屏向远离凸透镜的方向移动适

当距离，故D错误。

故选：Bo

友情提示：根据物距和焦距，像距和焦距能判断凸透镜成像情况：

u>2f,成倒立、缩小的实像，2f>v>fo

2f>u>f,成倒立、放大的实像，v>2f°

u<f,成正立、放大的虚像。

例2.在“探究凸透镜成像规律”实验中，

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0FIllI川F叫“IFIllInF阳UFIllll附叫“IF叫InFiiii邨川川IF叫川||夫

（1）把蜡烛、焦距为IOem的凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心

大致在。

（2）实验时，将凸透镜放置在光具座“50”刻度处，烛和光屏移动到如图所示的位置时，光

屏上得到烛焰清晰的像，这个像的性质是。保持蜡烛和光屏的位置不动，移动凸透

镜，光屏上是否能够再次成像？应如何移动透镜？。

（3）在图中，将蜡烛向左移动一小段距离，光屏上的像变得模糊。要使光屏上再次烛焰清晰

的像，应将光屏向移动。

（4）保持图中蜡烛位置不动，将凸透镜放置在光具座“41”刻度处，再将光屏向左移动，可

以观察到光屏上的现象是。要进一步探究成像情况，应当。

（5）实验结束后，若要探究“凸透镜成像的特点是否与焦距有关”，则在原有实验器材的基的

基础上需再添加的器材是,所设计的实验方案是。

【分析】（1）为了使烛焰的像成在光屏的中央，在依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏后，就需要

对三者的高度进行调节；

（2）当物距位于一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；

凸透镜成像时，光路可逆；

（3）凸透镜成实像时，物远像近像变小；

（4）当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，此时像物同侧；

（5）要探究“凸透镜成像的特点是否与焦距有关”，应该选择不同焦距的凸透镜，并控制其他

因素不变，多次进行实验。

【解答】（1）在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏的中央，应使得光屏、凸透

镜和烛焰的中心在同一高度上；

（2）由图可知，此时物距为15.0cm,位于一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；

保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向右移动，根据光路可逆可知，当物距等于原来的

像距时，物距大于像距，可以在光屏上再次看到一个清晰的倒立、缩小的实像；

（3）将蜡烛向左移动一小段距离，此时物距变大，像距变小，光屏上的像变得模糊，所以要

使光屏上再次烛焰清晰的像，应将光屏向左移动；

（4）保持图中蜡烛位置不动，将凸透镜放置在光具座“41”刻度处，此时的物距为6cm,小

于一倍焦距，成正立、放大的虚像，所以光屏上看不到像，应该从凸透镜的右侧观察；